【摘    要】 科学技术的快速更新换代带动了新型流量仪表的进一步发展。电磁流量计作为流量仪表之一亦不例外,其以高精度测量、较强耐腐蚀性等优势在钢铁行业、化工行业等领域的流量监测工作上应用范围较为广泛,具有较高的应用价值。随着节能降耗政策的有效扩展,在高能耗行业中,特别是钢铁行业中，较高精度的计量仪表显得尤为重要。论文通过对电磁流量计的概述和合理选择与安装,对其应用与维护进行了浅要探究。

 

        随着生产企业工艺设备的自动化改造进程不断加快，大多数工艺设备的基础级设备以及过程控制等方面实现了自动化。在自动化控制系统上，多采用较为精良的PLC(可编程逻辑器件）系统或DCS(集散控制系统）系统，采用可靠性较强的电磁流量计进行信息全面监控，进而获取电流体体积流量的有效信息。当前，在国内钢铁行业各种导电液体的测量领域应用范围较广。

 

1 电磁流量计概述

 

        电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律、进行导电性液体测量的仪表，当流体经由磁场流动时，会与磁场进行交互作用，产生电荷，依据对该电荷的测量进行流速确定。随着电子技术的不断发展，电磁流量计作为新型流量测量仪表，主要特点为测量通道为光滑直管。在进行导电体测量时，不易阻塞；可用于含有固体颗粒或纤维的液固流体；在流量监测过程中，不会造成压力上的损失，亦不会因外界因素而影响测量结果；测量范围在20:1～50:1之间；但其不可进行过高或过低温度液体的测量。

 

        电磁量测量的基本原理主要依据法拉第电磁感虚定律，在磁场中，导电液体作切割磁力线运动、导体中产生感应电动势，其中感应电动势与仪表常数系数、磁感应强度、测量管内径值以及测量管界面平均流速等相关联。三畅电磁流量计的组成部分主要为流量传感器和转换器。其中流量传感器主要有外壳、磁路系统、测量管、衬里以及电极等相关部件。在测量管上下装置励磁线圈，励磁电流过后出现磁场穿过测量管，进而电极与液体相触而产生感应电势；转换器主要具有放大感应电势、阻止干扰信号等功能，即放大电磁流量计变送器所输出的毫伏信号，转化为标准电流信号或频率信号。

 

2 电磁流量计的合理选择与安装

 

2.1 电磁流量计的选择

 

        合理选择电磁流量计具有重要意义，不仅能够促使数据的精准测量，还可推动电磁流量计在钢铁行业的深入发展。在进行电磁流量计的选择时，大多从安装口径进行考虑。

 

2.1.1 口径及量程的选取原则

 

        在对变送器口径加以确定时，一般应确保其口径与管道系统相一致。如果管道系统仍未知，则应结合流速与流量的变动范围对口径加以确定，流速以2～4m/s 较为适宜。在液体中带有固体颗粒等特殊情况下，考虑到磨损的情况，可选常用流速≤3m/s；对于易附管流体，则可选用流速≥2m/s。

 

        变送器的量程的选择原则为：一方面需确保仪表满量程大于预计的**大流量值；另一方面应使正常流量大于仪表满量程的50%，以保证一定的测量精度。

 

2.1.2 压力及温度的选取范围

 

        电磁流量计能测量的流体压力与温度有一定限制。进行选取时需确保使用压力低于规定的工作压力。目前，国内较为常见的电磁流量计作压力规格为：小于500mm口径，工作压力为1.6MPa;(500～900)mm口径，工作压力为1MPa，大于1000mm口径，工作压力为0.6MPa。若变送器的耐压能力有特殊要求，则应与生产厂家加以协商以制造出符合要求的变送器，目前已知的耐压能力**强的为耐压32MPa的电磁流量变送器。电磁流量计的衬里材料是决定其工作温度的重要因素，一般为5～70℃。通过对内衬材料的特殊处理，可以适当提高其耐受范围，这主要是由于变送器允许被测介质温度为-40～+130℃。

 

2.1.3 内衬材料与电极树料的选择

 

        变送器的内衬材料及电极材料的选取过程中，应始终根据介质的物理化学性质进行，以便从根本上避免由于衬里和电极的腐蚀而导致的仪表损伤。需引起注意的是，不恰当的材料选择还可能造成强腐蚀性介质泄露，引发安全事故，需引起重视。因此，必须根据生产过程中的具体测量介质，慎重地选择电极与衬里的材料。

 

2.2 电磁流量计传感器的安装

 

        2.2.1 变送器应安装在室内干燥通风处，避免安装在环境温度过高的地方，不应受强烈振动，尽量避开如大电机、变压器等强磁场物件。避免安装在有腐蚀性气体的场合，确保安装地点便于检修，如此方能为变送器正常运行提供良好环境条件。

 

        2.2.2 为了保证变送器测量管内充满被测介质，在使用过程中发挥应有作用，应对变送器进行垂直安装，尤其是对于液固两相流，确保其流向为自下而上。若受到客观条件限制，只允许水平安装，则必须保证两电极在同一水平面变送器两端应装阀门和旁路。

 

        2.2.3 为了更为稳定地进行测量，变送器外壳与金属管两端应有良好的接地，同时还需确保转换器外壳处于接地状态。接地电阻不能大于10，并确保其不与其他电器设备共用接地线。若在安装过程中无法确保变送器外壳与金属管道的良好接触，可在使用金属导线将其连接后可靠接地。为了避免干扰信号，变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输，杜绝将信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内的现象。

 

        2.2.4 转换器安装地点的环境温度为-20～50℃，不含有腐蚀性气体，相对湿度不大于80%。同时还应注意，信号电缆的长度一般不得超过30m。此外，为了避免流速分相对测量的影响，流量调节阀应设置在变送器下游。

 

3 电磁流量计在钢铁行业中的应用与维护

 

        为有效维护电磁流量计在钢铁行业中的良好应用，在其发生故障时需明确分析其故障原因，其故障部位多为调试期故障与运行期故障。

 

3.1 电磁流量计的调试期故障

 

        一般情况下，电磁流量计发生故障，多因其传感器的安装位置并不正确，常见的传感器安装错误多表现在将其放置在集聚气体的管路**高点、自上而下的垂直管上或者传感器后无背压等方面。当三畅电磁流量计的调试环境受到管道杂散电流干扰、空间强电磁波干扰以及大型电机磁场干扰等，将会对测量结果造成严重影响。若出现该情况，需采取相对应的措施予以解决或降低干扰度。其中遇到管道杂散电流干扰时可进行单独接地保护措施，若遇到较大强度的杂散电流，则应及时确保流量传感器与管道绝缘。当被测液体存在微小均匀的气泡时，并不影响电磁流量计的正常使用和测量工作；但若是气泡不断增大，将会造成电磁流量计输出信号产生波动状况；当整个电极表面为气泡所覆盖，则在气泡与电极相接触时，电极回路将会出现断路现象，进行影响输出信号的正常工作。

 

3.2 电磁流量计运行期故障

 

        在电磁流量计工作运行过程中，主要受到环境条件变化的影响，或者电磁流量计的传感器内壁附着层出现故障现象、受到雷电打击等。因电磁流量计多用于工业用水的流量测量，在运行一段时间后，其传感器内壁附着层会产生结垢，进行影响三畅电磁流量计的正常工作，致使测量仪表出现故障，影响工作效率，这就需及时采取清除措施，保障测量管的干净、畅通。在仪表线路中，雷击易于感应到高电压与较大强度的电流，从而造成电磁流量计在运行过程中受到雷电打击伤害。其中雷电进入电磁流量计主要途径为电源线、励磁线圈以及流量信号线等，通过线中的导电体，电流瞬间增大，超出电磁流量计电流的承载度，造成电磁流量计出现损坏故障。运行期间出现电磁流量计测量故障，还受到环境条件变化的影响。在调试期，其环境条件良好，对测量工作并不影响；但在工作过程中，出现新的干扰源或者妨碍测量工作的变化条件，将造成电磁流量计输出信号的不稳定，从而影响整个测量工作的正常运行。

 

4 结束语

 

        总而言之，近年来，随着科学技术和经济的高速发展，钢铁行业的发展速度也随之加快，对仪器的要求也不断提高，采用高精度、易使用的测量仪器将能实现工作效率的提升。对电磁流量计的应用探究以及故障分析，将能保障其在测量工作过程中的正常运转，以及能够充分发挥其在钢铁行业中应有的作用。合理选择和正确安装电磁流量计，并对其采取有效的维护措施，将有效避免或者降低工作时故障的发生，确保其工作运行稳定且安全可靠。

 

编辑：电磁流量计

版权：上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司：张伟

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